JP2017086603A

JP2017086603A - 医療装置

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Publication number: JP2017086603A
Application number: JP2015222288A
Authority: JP
Inventors: 卓也小尾; Takuya OBI
Original assignee: Mizuho Corp
Current assignee: Mizuho Corp
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2017-05-25
Anticipated expiration: 2035-11-12
Also published as: JP6251714B2

Abstract

【課題】テーブルのスライド動作においてスライド機構が他の部材に干渉することなく、テーブルを大きなスライド幅で動作可能な手術台を提供する。【解決手段】基台２に対して水平方向に移動可能なテーブル１０を備えた手術台Ｓにおいて、テーブル１０を水平方向に移動させるスライド機構２０を備え、このスライド機構２０は、テーブル１０の長手方向に延在するラック２１ａと、このラック２１ａと噛み合い、一体的に回転する駆動歯車２６、受動歯車２７、アイドラ歯車２８と、少なくともこれら歯車２６〜２８の１つに回転駆動力を供給するアクチュエータ２３と、を備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、医療装置に関し、特に、手術台のテーブルのスライド装置に関する。

手術台は、患者の特定の部位を医師が処置し易い位置に移動させる必要があるため、通常、患者が載置されるテーブルを水平方向にスライドできるスライド装置を備えている（特許文献１参照）。

例えば、特許文献１に示す手術台は、長手方向にテーブルをスライド可能なスライド装置を備え、このスライド装置は、テーブル側にラックを固定し、このラックに噛み合うピニオンをモータにより正転又は逆転させることでテーブルをスライド動作が行われる。

また、出願人が既に実施している手術台は、スライド装置がテーブルの外側下方に配置されている。

特開平８−１６８５０８号公報

ところで、ラックとピニオンを用いてスライド動作を行う形態において、様々な制約によりラックを長く配置（大型化）できない場合、テーブルのスライド量を大きくすることが困難である。

また、ラックとピニオンを用いてスライド動作を行う場合、強度的な問題が生じ易く、ラックを最大にスライドさせにくく、通常は、スライド動作は、ラックの長さよりも短い行程で行われるように設定される。

また、テーブルの外側にスライド装置が配置されている場合、縦転又は横転の角度を大きくとりながらテーブルをスライドさせると、手術台のコラムやベースに干渉する。

そこで、このような課題の一例を解消するために、本願は、テーブルのスライド動作においてテーブルを大きなスライド幅で動作可能な医療装置を提供することを第１の目的とする。また、本願は、スライド機構が他の部材に干渉することのない医療装置を提供することを第２の目的とする。

上述した課題を解決するため、請求項１に記載の医療装置（Ｓ）は、基台（２）に対して水平方向に移動可能なテーブル（１０）を備えた医療装置において、前記テーブルを水平方向に移動させる移動手段（２０）を備え、前記移動手段は、前記テーブルの長手方向に延在し、前記テーブルの移動方向を規定するガイド手段（２１ａ）と、前記ガイド手段と接触し、一体的に回転する複数の回転体（２６、２７、２８）と、少なくとも前記回転体の１つに回転駆動力を供給する駆動手段（２３）と、を備えていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の医療装置は、請求項１に記載の医療装置において、前記移動手段は、前記テーブルの内側に配置されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の医療装置は、請求項１、又は２に記載の医療装置において、前記複数の歯車は拘束噛み合い条件を満たすように設定されることを特徴とする。

また、請求項４に記載の医療装置は、請求項１、又は２に記載の医療装置において、前記複数の歯車は、チェーンにより連結されていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の医療装置は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の医療装置において、前記駆動手段は、すべての前記歯車に駆動力を伝達する駆動力伝達機構を備えた軸と、当該軸に駆動力を供給する駆動体と、を備えていることを特徴とする。

スライド機構の大型化と設置スペースの増大を防止しつつテーブルのスライド量を増やすことができる。また、スライド機構を内部に配置したため、テーブルを傾斜させながらスライド動作させても他の部材と干渉することがない。

手術台の構成例を示す模式図である。スライド機構の構成例を示す模式図である。スライド機構の動作例を示す模式図である。スライド機構の配置例を示す模式図である。スライド機構の他の実施例を示す模式図である。スライド機構の他の実施例を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。なお、以下に示す説明において、アイドラ歯車とは、入力用ラックや出力用ラックと噛み合う歯車を連結するための歯車をいうものとする。また、本実施形態の手術台には、用途が異なる診療台や治療台等も含まれる。また、本実施形態の手術台に用いられるスライド機構は、医療現場で用いられる様々な医療装置に適用することが可能である。

図１に示すように、この手術台Ｓは、手術室の床上に載置される基台２と、基台２上に起立するコラム５と、コラム５上に取り付けられるテーブル１０と、を備えている。

基台２の下方には、キャスタ３が取り付けられ、このキャスタ３によって、手術台Ｓは、手術室の床面を自由に動かすことが可能である。なお、このキャスタ３は、必須の構成要素ではなく必要に応じて設けられる。

また、基台２の内部には、例えば、手術台Ｓの動作を電気的に制御するための制御部として機能する制御装置等が収容され、後方上部表面には手術台Ｓを操作するためのタッチパネル式の表示体７が設けられている。

コラム５は基台２上で垂直方向に伸縮可能に組み合わされる複数のロッド（図示せず）と、このロッドを伸縮させる油圧シリンダ装置（図示せず）と、ロッドや油圧シリンダ装置等を囲むテレスコープ式に伸縮可能なカバー５ａと、を備える。そして、油圧シリンダ装置の駆動によりロッドが伸縮することで、コラム５は垂直方向に高さを変え、テーブル１０が所定の高さに調整される。

テーブル１０は、患者を載せるものであって、図１に示すように、例えば、頭部、背部、腰部、脚部にそれぞれ分割された枠体１１ａ〜１１ｄを備えている。この枠体１１ａ〜１１ｄには、所定の厚みを有するマットやクッションからなるマットレス１２が取り付けられてベッドとして使用され、患者が横たわることが可能な大きさを有する。各枠体１１ａ〜１１ｄは、図示しないが屈曲可能にピン結合されて連結され、それぞれが鉛直方向に回動可能に構成されているとともに、図示しないロック装置により所定の位置関係において固定可能である。

このように本実施形態のテーブル１０は、図１に示すように、各枠体１１ａ〜１１ｄを回動（屈曲）することによって患者の姿勢を変化させることが可能な分割型で構成されているが、これら各枠体１１ａ〜１１ｄは、着脱可能に構成され、手術や治療の内容に応じて１枚の板状の部材と交換することも可能である。

また、テーブル１０はコラム５上にジンバル機構（図示せず）を介して連結され、コラム５上において、このジンバル機構によって、例えば、図２に示す枢軸１５を介してテーブル１０を所望する向きに所定の角度で横転可能である。なお、ジンバル機構は既に公知であるためその説明は省略するものとする。なお、本実施形態の手術台は、図示しないが所定のジンバル機構によって縦転可能である。

また、図２及び図３に示すように、本実施形態の手術台Ｓのテーブル１０は、コラム５上方にスライド機構２０を介して取り付けられる。テーブル１０は、略矩形状に形成され、このスライド機構２０によって、長手方向（Ａ又はＢ方向）にスライド可能である。

テーブル１０は、図２に示すように、コラム５上方に配置されるフレーム１６上にスライド機構２０を介して取り付けられるスライダ３０を備え、スライダ３０上には、患者を支持するためのマットレス１２が設けられた枠体１１ａ〜１１ｄが配置される。

スライダ３０は、フレーム１６の両側に垂下して設けられる左右の筐体３１、３２と、この筐体３１、３２間を連結する連結体３３と、を備える。各筐体３１、３２は、テーブル１０の長手方向に沿って延びて形成されており、筐体３１、３２内には、テーブル１０の各部分を関節で屈曲させるための油圧シリンダ装置（図示せず）等が収容される。

スライド機構２０（本願の移動手段）は、スライダ３０のＡ、又はＢ方向に沿って取り付けられ、スライド方向を規定するガイド部２１（本願のガイド手段）と、ガイド部２１に接する複数の回転体２２と、回転体２２を回転駆動するアクチュエータ２３（本願の駆動手段）と、を備えている。

ガイド部２１の一例としてはラック（以下、「出力用ラック２１ａ」という）が用いられる。出力用ラック２１ａは、筐体３１、３２の内側側面に形成される凹部３１ａ、３２ａに、テーブル１０の長手方向に沿って直線的に延びて設けられる。

回転体２２の一例としては歯車機構が用いられる。図３、図４に示すように、歯車機構は、例えば、アクチュエータ２３から駆動力を受ける駆動歯車２６と、出力用ラック２１ａに駆動力を伝達する受動歯車２７と、駆動歯車２６と受動歯車２７を連結するアイドラ歯車２８と、を含む歯車列で構成され、アイドラ歯車２８と受動歯車２７は、駆動歯車２６の回転に拘束される。

歯車機構は、図２に示すように、フレーム１６上面の左右両側に取り付けられるカバー部材２９に収容され、各歯車２６〜２８は、カバー部材２９に回転自在に軸支される。

また、歯車列は、拘束噛み合い条件を満たすように配置され、図４に示すように、例えば、駆動歯車２６と受動歯車２７が、出力用ラック２１ａに噛み合い、アイドラ歯車２８が駆動歯車２６と受動歯車２７に噛み合うように配置され、アイドラ歯車２８を駆動歯車２６と受動歯車２７に対して、矢印Ｘ方向へ押し付けて噛み合わせるように配置されている。

アクチュエータ２３の一例としては、シリンダ装置２３ａが用いられる。シリンダ装置２３ａは、例えば、複動式であって油圧式のシリンダユニットが用いられ、シリンダユニットは、テーブル１０の長手方向に沿って伸縮駆動するようにして配置される。

シリンダ装置２３ａは、内部が中空に形成された室内を有しその室内がピストンによりボトム室とロッド室に仕切られた本体と、この本体内にその軸線方向に擦動可能に配置されたピストンに取り付けられたピストンロッドと、を備え、図示しない油圧発生ユニットから送られる作動油によりピストンロッドを伸縮するための駆動力を発生する。

シリンダ装置２３ａの本体は、図２に示すように、例えば、フレーム１６に取り付けられ、図４に示すように、ピストンロッドの先端には、駆動力を伝達するための駆動力伝達機構としてのラック（以下、「入力用ラック２３ｂ」）が取り付けられて駆動歯車２６、２７と連結される。

なお、歯車列は、さらに多くの歯車（駆動歯車とアイドラ歯車）が連結されて構成されても構わない。また、アクチュエータ２３は、入力軸を有するモータを用いて、その入力軸に駆動力伝達機構としてのウォームギヤやウォームホイールを取り付けて、歯車列を構成する歯車２６〜２８と連結されてもかまわない。

さらに、入力用ラック２３ｂは、アイドラ歯車２８と連結されていても構わない。すなわち、入力用ラック２３ｂは、歯車機構を構成する歯車列の少なくとも１つと連結されていれば良い。

また、本実施形態において、駆動歯車２６は、図４に示すように、小径の歯車に重ねて大径で歯数の多い歯車を設けて構成され、小径の歯車に入力用ラック２３ｂが連結される。このように、段違いに歯車を構成することで全体をコンパクトにまとめることができる。

そして、このように構成されたスライド機構２０は、アクチュエータ２３の駆動によりピストンロッドを伸縮させ、入力用ラック２３ｂにより駆動力が駆動歯車２６に伝達されると、その駆動力は、アイドラ歯車２８を介して受動歯車２７に伝達され、例えば、テーブル１０をＡ方向に移動させ、駆動歯車２６、２７が図４に示す位置にあるとき、駆動力は、駆動歯車２６と受動歯車２７を介して出力用ラック２１ａに伝達される。このように出力用ラック２１ａは、拘束噛み合い条件を満たすように歯車列によって支持されるため、強度的に十分に安定的に支持される。

また、図３（ｂ）に示すように、スライダ３０は、駆動歯車２６との噛み合いから解放されても受動歯車２７によって噛み合いつつ支持されるため、出力用ラック２１ａを長く配置できない場合であっても、簡易な構造で、テーブル１０のスライド量を出力用ラック２１ａの長さを超えて増やすことが可能である。

また、駆動歯車２６と受動歯車２７は、アイドラ歯車２８によってＸ方向に押し付けられつつ回転し、出力用ラック２１ａと噛み合うため、簡易な構造でバックラッシュの軽減化を図れる。

なお、本実施形態では、スライド機構を左右両側に配置し同期させてモータ等の駆動源を動作させているが、一方にのみスライド機構を配置し、他方を駆動源を用いないガイド部材（例えば、ラックとピニオン等）により構成しても構わない。

次に、手術台のテーブルのスライド動作の一例について図３及び図４を用いて説明する。なお、左右のスライド機構２０において、互いの歯車を逆回転させることでテーブルのスライド動作が行われるため、以下の説明においては、右側のスライド機構（図４参照）の動作について説明を行う。

まず、図３（ａ）において、アクチュエータ２３を伸動作させ、ピストンロッドをＡ方向に移動させて駆動歯車２６を時計回りに回動させると、受動歯車２７には、アイドラ歯車２８を介して、アクチュエータ２３から駆動歯車２６に伝達された駆動力が伝達され、受動歯車２７は駆動歯車２６と同様に時計周りに回動する。このような動作によりアクチュエータ２３の駆動力が出力用ラック２１ａに伝達されるとテーブル１０はＡ方向に移動する。

また、図４に示すように、さらなるテーブル１０のＡ方向への移動により、出力用ラック２１ａは、駆動歯車２６及び受動歯車２７と噛み合い、この出力用ラック２１ａには、この駆動歯車２６と受動歯車２７を介して駆動力が伝達される。したがって、テーブル１０はその端部近傍において、駆動歯車２６及び受動歯車２７によって強度的に十分に安定して支持される。

さらに、図３（ｂ）に示すように、さらなるテーブル１０のＡ方向の移動により、出力用ラック２１ａは、駆動歯車２６から解放されるものの、受動歯車２７と噛み合うため、この出力用ラック２１ａには、この受動歯車２７を介して駆動力が伝達される。したがって、簡易な構造でテーブルのスライド量を大きくすることが可能である。

一方、アクチュエータ２３の縮動作により、駆動歯車２６を反時計回りに回動させると、受動歯車２７には、アイドラ歯車２８を介して、アクチュエータ２３から駆動歯車２６に伝達された駆動力が伝達され、受動歯車２７は駆動歯車２６と同様に反時計周りに回動する。このような動作によりアクチュエータ２３の駆動力が出力用ラック２１ａに伝達されるとテーブル１０がＢ方向に移動する。

このように本実施形態の手術台Ｓは、基台２に対して水平方向に移動可能なテーブル１０を備えた手術台Ｓにおいて、テーブル１０を水平方向に移動させるスライド機構２０を備え、このスライド機構２０は、テーブル１０の内側長手方向に延在する出力用ラック２１ａと、出力用ラック２１ａと噛み合い、一体的に回転する駆動歯車２６、受動歯車２７、アイドラ歯車２８と、少なくともこれら歯車２６〜２８の１つに回転駆動力を供給するアクチュエータ２３と、を備えており、駆動歯車２６、受動歯車２７、アイドラ歯車２８は、拘束噛み合い条件を満たすようにして配置されている。

そして、テーブル１０のスライド過程において、出力用ラック２１ａから一方の歯車２６、２７が外れても、出力用ラック２１ａは、他方の歯車２７、２６によって支持されるため、テーブル１０のスライド動作が可能である。

したがって、出力用ラック２１ａを長く配置できない場合であっても、テーブル１０のスライド量を、出力用ラック２１ａの長さを超えて増やすことが可能である。

次に、スライド機構の他の実施例について説明する。

―第１実施例―
図５を用いて、スライド機構の第１実施例を説明する。なお、図５におけるスライド機構において、図１〜図４に示すスライド機構２０と機能的に共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。

本実施形態のスライド機構２０Ａに含まれる歯車機構は、複数の歯車で構成されているものの、アイドラ歯車２８によって連結されていない点で上記図１〜図４に示す実施形態の歯車機構とは異なる。

具体的に、本実施形態の歯車機構は、アクチュエータ２３から同時に駆動力を受ける２つの駆動歯車２６、２６で構成され、２つの駆動歯車２６、２６は、テーブル１０の長手方向に所定の間隔を有してカバー部材２９に回転自在に軸支される。また、２つの駆動歯車２６、２６には、小径のウォームホイールが設けられており、アクチュエータのウォームホイール４４と連結される。

アクチュエータ２３は、例えば、回転軸（図示せず）を有するモータ４２が用いられ、この回転軸には、所定の間隔を有して配置された２つのウォームホイール４４、４４（ウォームギヤ）を備える入力軸４５が取り付けられており、各ウォームホイール４４、４４が各駆動歯車２６、２６のウォームホイールと連結される。

そして、このように構成されたスライド機構２０Ａは、モータ４２の駆動により回転駆動力がウォームホイール４４、４４を介して各駆動歯車２６、２６に伝達されるとともに、各駆動歯車２６、２６を介して出力用ラック２１ａに駆動力が伝達され、出力用ラック２１ａがＡ方向に移動する。なお、本実施形態のスライド機構２０Ａは、テーブル１０のスライド過程において、出力用ラック２１ａから一方の駆動歯車２６が外れても、出力用ラック２１ａは、他方の歯車２６によって支持されるため、テーブル１０のスライド動作が可能である。

このように本実施例のスライド機構２０Ａは、アクチュエータ２３から同時に駆動力を受け、所定の間隔を有して配置された２つの駆動歯車２６、２６を備え、各駆動歯車２６、２６が出力用ラック２１ａと噛み合って配置されている。したがって、出力用ラック２１ａを長く配置できない場合であっても、テーブル１０のスライド量を、出力用ラック２１ａの長さを超えて増やすことが可能である。

―第２実施例―
図６を用いて、スライド機構の第２実施例を説明する。なお、図６におけるスライド機構２０Ｂにおいて、図１〜図４に示すスライド機構２０と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。

本実施形態のスライド機構２０Ｂに含まれる歯車機構は、複数の歯車で構成されているものの、複数の歯車がアイドラ歯車２８によって連結されていない点で上記図１〜図４に示す実施形態の歯車機構とは異なる。

具体的に、本実施形態の歯車機構は、アクチュエータ２３から同時に駆動力を受ける２つの歯車５１、５２で構成され、２つの歯車５１、５２は、小径の歯車体５４、５５に重ねて大径で歯数の多い歯車体を設けて構成され、この小径の歯車体５４、５５間がチェーン５３によって連結される。

また、一方の歯車５１は駆動歯車２６として機能し、この駆動歯車２６の背面には、他の歯車体５６を重ねて設けて構成され、他の歯車体５６には、アクチュエータ２３の入力用ラック２３ｂが噛み合って連結される。また、これら２つの歯車５１、５２は、テーブル１０の長手方向に所定の間隔を有してカバー部材２９に回転自在に軸支される。

そして、このように構成されたスライド機構２０Ｂは、アクチュエータ２３の駆動によりピストンロッドを伸縮させ、入力用ラック２３ｂにより駆動力が歯車５１に伝達されると、チェーン５３を介して歯車５２に駆動力が伝達され、２つの歯車５１、５２を介して同時に出力用ラック２１ａに駆動力が伝達され、２つの歯車５１、５２によって支持されつつ出力用ラック２１ａがＡ方向に移動する。なお、本実施形態のスライド機構２０Ｂは、テーブル１０のスライド過程において、出力用ラック２１ａから一方の歯車５１が外れても、出力用ラック２１ａは、他方の歯車５２によって支持されるため、テーブル１０のスライド動作が可能である。

このように本実施例のスライド機構２０Ｂは、所定の間隔を有してチェーン５３によって連結された２つの歯車５１、５２を備え、歯車５１、５２が出力用ラック２１ａと噛み合って配置されている。したがって、出力用ラック２１ａを長く配置できない場合であっても、テーブル１０のスライド量を、出力用ラック２１ａの長さを超えて増やすことが可能である。

なお、本実施形態は一形態であって、この形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態のスライド機構２０、２０Ａ、２０Ｂは、フレーム１６上に配置されているが、この形態に限定されるものではなく、手術台Ｓの構造にしたがって適宜変更して配置され、例えば、手術台Ｓのフレーム１６の側面等に配置されても構わない。

Ｓ手術台
２基台
５コラム
１０テーブル
２０スライド機構
２１ａ出力用ラック
２３アクチュエータ
２６駆動歯車
２７受動歯車
２８アイドラ歯車

Claims

基台に対して水平方向に移動可能なテーブルを備えた医療装置において、
前記テーブルを水平方向に移動させる移動手段を備え、
前記移動手段は、
前記テーブルの長手方向に延在し、前記テーブルの移動方向を規定するガイド手段と、
前記ガイド手段と接触し、一体的に回転する複数の回転体と、
少なくとも前記回転体の１つに回転駆動力を供給する駆動手段と、
を備えていることを特徴とする医療装置。
前記移動手段は、前記テーブルの内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
前記複数の歯車は拘束噛み合い条件を満たすように設定されることを特徴とする請求項１、又は２に記載の医療装置。
前記複数の歯車は、チェーンにより連結されていることを特徴とする請求項１、又は２に記載の医療装置。
前記駆動手段は、
すべての前記歯車に駆動力を伝達する駆動力伝達機構を備えた軸と、当該軸に駆動力を供給する駆動体と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の医療装置。